摘要：由于风电机组所处的工作环境恶劣，风电技术还在发展完善，一些机组运行质量不稳定，在运行过程中因停电、故障、技术缺陷、安装质量等造成风电事故不断增加，尤其近几年陆续出现风机倒塌、机舱着火、人员触电、机组大面积脱网等事故，成为风电发展的隐患。我国风力发电经过这些年的快速增长，正逐步向稳定发展转变。在这样的发展阶段，全方位分析风电机组运行安全，有效防范可能发生的各种风险，采取必要的控制措施，不断提高风力发电机组运行安全是十分必要的。
关键词：风力发电机组；运行安全；分析；措施
引言
在实际工作中，虽然风力发电机组在材料选择、设计、电气控制等多方面对安全运行均作出了充分的考虑，不过机组事故仍旧时常发生，那么需事先结合可能存在的安全隐患，给予相应的安全控制。
一、风力发电机组运行安全性的分析
1.1运行环境恶劣
在风力发电运行的过程中由于长期在野外进行作业，工作的条件非常的恶劣，并且风力资源不是人为可以进行控制的，在一些极端环境中最高风速可以达到五十米每秒，风机承载着超负荷的载荷，风力发电机组的运营安全随时随地都受到外界环境的影响。为了保障风机的质量，在进行风机制造的时候需要对制造风机的材料进行大量的实验，主要是测试该材料的疲劳时间、耐高温性能、耐低温性能、耐腐蚀性能和抗冲击性能，在经过测试之后才能确定，并且风机的设计寿命一般是20年，对风机的结构安全性能提出了更高的要求。
1.2风机的设计
在风机运行过程中通过使用变浆距技术可以有效减低风机在运营过程中承受的风力载荷，并且在无风的环境中风机可以自动的调整到最大浆叶角的位置，这样在出现风力资源的时候，可以保证风机运行的安全性。在进行风机系统制动的时候，可以利用三套独立的叶片变桨结构来进行安全稳定的制动，在遇到极端的环境的时候，为了很好的保护风力发电机组不受到破坏，一般会提前对风机急性制动，一般是采取启动刹车系统，保证风机的叶片都回到最大桨叶角的位置。主要是风机在运行时的动态载荷是非常大远远超出了静止状态下载荷，因为在预报有极端恶劣的天气的时候，工作人员会预先对风机进行保护，保障风力发电机组的设备安全。
1.3风力发电机组的安全保护系统
在风力发电机组工作的过程中还需要对机组进行一定的保护，在风机运行的过程中都是采取自动化控制的，自动控制系统要保障发电机组在无人值班环境下的自动运行，并且将实时的监测数据信息上传给控制系统。其中可编程控制器是风力发电机组自动控制的核心要素，还包括了PLC、各种传感器、控制器和主要的执行设备，通过传感器的数据采集再上传到控制器中，通过计算处理下达给执行设备的下一步指令，从而保障风力发电系统的运行安全性。
二、保障风力发电机组安全运行采取的控制措施
2.1设备巡视检查与定期检修
风电机组运行期间控制系统能否顺序完成各项控制功能，与构成控制系统的软、硬件状态良好情况相关。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆所以，值班人员利用中央控制室的监控设备监控每台风力发电机组的运行状况、参数，定期做好风机现场视察，查看叶片外表，听声音，经常性的对硬件保护措施、个体软件等给予检查，正确设定多项技术参数，消除设备隐患，属于安全风险防控的可行措施。此外，定期做好检修工作，如定期润滑，定期紧固连接件，采取主动防控检修措施，巡查与作业检修时遵守安全操作规程，并准确记录下所看所听的结果，便于总结，对比与分析，为后续设备维护工作的开展提供更多参考资料，力求真正做到设备正常安全运行。
2.2落实风机运行数据监测分析工作
数据监测涉及转速监测、温度监测、电网数据监测与功率监测等。重点对异常数据如机舱温度、发电机绕组温度、电流、叶轮转速、功率、控制柜温度等进行信息分析，能提前判定机组运行情况。同时，机组运行参数与报警信息能即时传输到主控制器，主控制器能够远程操控完成安全控制。
2.3对特殊危险状况采取措施
气候改变，雷雨闪电均会为机组安全带来威胁，需做好过电压保护、雷电接受与传导系统、等电位连接等的有效防范，定期察看接地系统良好情况为减少雷击事件的关键举措。虽机组增设有雷电防护装置，不过出现雷击的几率仍较大，因而雷暴天气里人员应远离或禁止触摸风机，雷击结束需待1h后方可靠近发电机组；同时，空气潮湿的情况下，风力发电机组叶片受潮出现杂音，此时不可靠近风力发电机组，预防感应电。此外，风机运行可能会有风速超出安全工作范围的现象，若风机过速，功率过大，势必会威胁到机组安全运行。该情况下应通过远程控制让机组停机，且人员不可靠近风机；最后，寒冷与潮湿环境里若风机停机时间太长，叶片则易出现结冰现象。那么再次启动风机前，应认真检查绝缘设施，合格后方可启动。为了避免叶片冰块掉落伤人，人员禁止停留于叶片下方。
2.4掌握风力发电机组安全运行注意事项
(1)风力发电机处于运行状态中时，若需检查齿轮箱机械部件、噪声等级与发电机，应进入机舱，不可进入轮毂中；(2)无论何时，风力发电机中都应有至少2个人，且当开门进入塔中时，应小心，不可站于打开的半径中且需多观察，保证无其他人在该半径内；(3)风力发电机组风轮结冰，若要让风力发电机组即刻停机，需在冰完全融化再开机，且不可距离风力发电机组过近；(4)如遇风力发电机组出现失火事故，应按下紧急停机按钮，再切断主开关与变压器刀闸，尽可能做好灭火工作，避免火势蔓延，再拨打火警电话，若机组出现威胁人员与设备安全的故障，值班人员需即刻拉开该机组线路侧断路器，再组织工作者撤离险区；(5)风力发电机组机舱工作期间，风速在12m/s以下则应开启机舱盖，不过在离开风力发电机组前需把机舱盖合上，再锁定。风速超出14m/s后需关闭机舱盖。风速在18m/s以上则应坚决禁止登塔。
三、结束语
我国风力发电在发展过程也暴露了运行安全问题，其中一个问题是当电网故障、闪变或风机发生故障时，机组往往会自动切除进行自我保护，这样同时也加大了电网故障并影响电网安全运行。随着风机生产制造技术的进步和智能电网的开发应用，认真做好风机运行安全与控制措施课题研究，积极开发适用于中国特点的先进风电机组，向经济优化控制方向发展，必将会使风电运行控制能力得到显著提高。
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论文作者:李腾飞
论文发表刊物:《电力设备》2019年第8期
论文发表时间:2019/9/19
标签：风机论文; 机组论文; 风力发电机组论文; 机舱论文; 叶片论文; 措施论文; 风电论文; 《电力设备》2019年第8期论文;